環境光傳感器原理及在汽車中的應用

　　EL7900集成了PIN型光電二極管與電流鏡增益級功能，用于一個線性度運行高達10,000Lux的光傳感器。動態范圍與敏感度可以通過輸出上的一個負載阻抗(接地)很容易地進行調節。選擇一個更低阻值的電阻器將提供更寬的動態范圍，但是卻需要以弱光敏感度為代價。另一方面，選擇一個更高阻值的電阻器會提供增強的弱光敏感度，但卻要以犧牲動態范圍為代價。因此，這種選擇完全取決于終端用戶的應用以及他們是需要更低的光敏度還是更大的動態范圍。

　　為更好地理解采用一個光-數字光傳感器的益處和性能，下面將討論Intersil公司的ISL29003和ISL29004，如圖1所示。

　　圖1：Intersil公司的ISL29003和ISL29004光傳感器。

　　圖中可以清晰地看到通過采用一個更為復雜的數字輸出光傳感器可幫助實現的功能。首先，這個器件(ISL29003)仍適用于非常緊湊的2mm×2.1mm光學DFN封裝(ISL29004，帶有兩個用于地址選擇的附加引腳，適用3mm×3mm 8LD光學DFN封裝)。除了具有集成了一個16位ADC和采有一個數字I2C輸出的優勢外，ISL29003也支持增益選擇(通過I2C軟件)和積分時間控制。增益選擇功能非常實用，例如，如果需要極高的光敏度，那么可以很簡單的通過I2C發送一個命令來將增益設置到增益1，從而提供前所未有的每Lux 65次計數(每Lux 65次或每0.1Lux 6.5次)。如果動態范圍更加重要，則可以將增益選項變更為4，那么傳感器的動態范圍就可以達到64,000Lux。這個特點以及中斷引腳(報警引腳)就是環境光傳感器的主要優點，能夠為終端用戶提供很大的優勢。

　　光敏件的選擇完全取決于終端客戶，但是數字光傳感器的方法正不斷獲得好評，這是因為其具有性能和靈活性的優勢(特別是對于汽車應用而言)，它們需要采用I2C數字輸出信號(更低的噪聲，可以在相同的總線上網絡覆蓋數個傳感器，對于敏感特性進行更好的控制，并實現更好的總體傳感性能)。

　　在選擇適當的光傳感器時的另一個考慮因素是選擇一個帶有理想光譜響應的傳感器。普通PIN光電二極管(無源或者有源)本身具有非常寬的光譜響應范圍，包括IR射線乃至UV射線。

從理論上來說，用戶需要選擇一個僅能感應可見光(380nm至770nm)并削弱無用的IR信號的光傳感器，如下圖深青色線所表示的(ISL29003光譜響應)

　　這些要求如何在一個實際的應用中實現呢?讓我們看一看環境光傳感器是如何在一個自動的白光LED背光控制電路中工作的，在汽車背光應用中通常可以看到這種控制電路。

　　圖2：采用了光傳感器的白光LED背光控制電路。

　　在該電路中(圖2)，LED由白光LED驅動器(EL7630)所傳送的恒定電流來驅動。隨著環境光的增加，EL7900光傳感器將更多的電流注入到白光LED驅動器的反饋端;在明亮的環境里，光傳感器注入更多電流到反饋端，因此，它減少了白光LED的輸